JPH1145408A - 磁気ヘッド用基板材料 - Google Patents

磁気ヘッド用基板材料

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JPH1145408A
JPH1145408A JP9217062A JP21706297A JPH1145408A JP H1145408 A JPH1145408 A JP H1145408A JP 9217062 A JP9217062 A JP 9217062A JP 21706297 A JP21706297 A JP 21706297A JP H1145408 A JPH1145408 A JP H1145408A
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ferrite
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JP9217062A
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邦雄 ▲柳▼
Kunio Yanagi
Junichi Kamijo
順一 上條
Manjiro Tanaka
満次郎 田中
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Victor Company of Japan Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/34Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites
    • H01F1/342Oxides
    • H01F1/344Ferrites, e.g. having a cubic spinel structure (X2+O)(Y23+O3), e.g. magnetite Fe3O4

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非磁性単結晶フェライトと磁性フェライトと
の間にクラックのない接合を実現する。 【解決手段】 接合基板として、Fe23が51.0な
いし52.0mol%,TiO2が9.2ないし10.
0mol%,残部がZnOの組成割合である非磁性単結
晶フェライトと、Fe23が53.5ないし55.0m
ol%,ZnOが16.0ないし20.0mol%、残
部がMnOの組成割合である磁性単結晶フェライト又は
磁性多結晶フェライトとを接合して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】情報機器分野等において使用
される、高周波用磁気ヘッドである、積層型メタルヘッ
ド、MIGヘッドなどの磁気ヘッドの基板材料に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、高密度磁気記録分野において
は、高記録密度の例えばメタルテープが使用される。こ
のテープに対応して、磁気ヘッドとしては、高い飽和磁
束密度を有する金属磁性層を用いた積層型メタルヘッド
又はMIG型メタルヘッドが採用されている。
【0003】図1(a)には、積層型メタルヘッド(ヘ
ッドチップとも言う)10が示されている。一対のコア
半体57、58は、所定の磁気ギャップ3を挟んで突き
合わされ、接合されており、これらは磁気トラックを形
成する、非磁性基板2、2に挟まれた金属磁性膜1から
構成されている。これには、所定の巻線窓4、巻線溝
5、6が形成されている。
【0004】図1(b)には、MIG型メタルヘッド2
0が、示されている。一対のコア半体18、19は、磁
気ギャップ17形成面側に形成され且つ磁性単結晶12
上に形成された金属磁性膜11を有し、モールドガラス
13が充填されて、所定の磁気ギャップ17を形成する
と共に、接合されている。これには、所定の巻線窓1
4、巻線溝15、16が形成されている。
【0005】図2に、一般的な積層ヘッドの作り方を示
す。適当な大きさの非磁性基板2上に、コア部となる高
飽和磁束密度を有する金属磁性膜1を、トラック幅とほ
ぼ同一の厚みになるように、蒸着、或いはスパッタ法な
どにより形成する(図2(a)参照)。
【0006】金属磁性膜1の形成された非磁性基板の所
定枚数を積層して、例えばガラスを用いて接着しブロッ
ク9を形成する(図2(b)参照)。この際、積層した
両端の非磁性基板2´の厚みは、1/2トラック幅とす
るか、又は後述するスライス加工を施してよい。
【0007】ブロック9から、所定形状のコア半体ブロ
ック7、8を切り出し、コア半体ブロック7には巻線窓
4と巻線溝5を形成し、コア半体ブロック6には巻線溝
6を形成する(図2(c)参照)。一対のコア半体ブロ
ック7、8を突き合わせ、例えばガラスモールドによ
り、所定の磁気ギャップ3を形成すると共に、接合し、
コアブロック111を形成する(図2(d)参照)。
【0008】コアブロック111に円筒研削などによ
り、所定の円弧を有するテープ摺動面を形成し、チップ
ブロック112を得る(図2(e)参照)。チップブロ
ック112の非磁性基板部を、図2(e)に示した二点
鎖線に沿って、スライスし、個々のチップに切り分け、
ヘッドチップ10を得る(図2(f)参照)。
【0009】ところで、上で説明した非磁性基板材料2
は、従来、焼結法或いはHIP法により作られる、非磁
性セラミックスの多結晶材料が用いられてきた。しか
し、これらの多結晶材料には、粒界や空孔が存在するた
め、その加工性に問題があり、又磁気ヘッドを構成した
場合、磁気テープ等との摺動性にも問題があった。この
問題を解決する一つの手段として、特許公報第2570
891号に、基板材料としての非磁性単結晶フェライト
材料が開示されている。この材料は、熱膨張係数が97
であり、金属磁性材料のそれに近く、しかも加工性も従
来からのヘッド材料である磁性フェライトに近く、付着
する磁性膜の特性を損なうことなく、かつ優れた耐摩耗
性を有する材料である。
【0010】ところで、積層型磁気ヘッド10は図1
(a)から分かるように、磁気コア部(すなわち、金属
磁性膜1)の断面積が小さい。この結果、磁気ヘッドの
インダクタンスは、比較的小さな値となる。これは、高
周波特性に優れるが、再生の効率が悪いことを意味す
る。
【0011】この積層型磁気ヘッドに固有の欠点を改善
する方法として、図3に示される積層型磁気ヘッド30
が従来より知られている。図3は、従来の改良型の積層
型メタルヘッドの斜視図であり、この磁気ヘッド30
は、積層タイプの金属磁性膜21を、非磁性結晶23と
磁性結晶22とを接合して形成した基板で、サンドイッ
チした一対のコア半体28、29を、所定の磁気ギャッ
プ24を形成し接合して構成されている。
【0012】コア半体28、29のテープ摺動面側の基
板材料が非磁性結晶より構成されており、積層金属磁性
膜21による磁気トラックの形成可能にしている。それ
以外のコア半体27、28の部分の基板材料は磁性結晶
より構成されており、これにより、これらの部分のコア
の磁路面積を増加させ、その結果、ヘッドの再生特性を
向上させている。
【0013】また、図4は、従来の改良型のMIG型メ
タルヘッドの斜視図であり、図4(a)には、非磁性結
晶33と磁性結晶32を、テープ摺動面に対して、ほぼ
直交する方向に、積層接合したものの上に、金属磁性膜
31を形成し、コア半体38、39を構成し、磁気ギャ
ップを形成するギャップ材を挟んでこれらを突き合わせ
て、モールドガラス34を充填することにより、MIG
型磁気ヘッド40を構成した場合が示されている。
【0014】図4(b)には、磁性結晶と非磁性結晶を
接合した基板を用い、ヘッド先端部に相当する部分の基
板を磁性結晶42とし、それ以外のコア部に相当する部
分の基板を非磁性結晶43とし、その上に金属磁性膜4
1を形成し、コア半体48、49を構成し、磁気ギャッ
プを形成するギャップ材を挟んでこれらを突き合わせ
て、モールドガラス44を充填することにより、MIG
型磁気ヘッド50を構成した場合が示されている。いず
れの場合も、ヘッドインダクタンスが小さく、磁気ヘッ
ドの特性が向上している。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の基板
材料は、ブリッジマン法ないし固相成長法により得られ
る非磁性単結晶材料と磁性単結晶材料とを、又は非磁性
単結晶材料と焼結法或いはHIP法により作られる多結
晶材料とを、それぞれの相接合する面を充分に研磨し、
互いの面を突き合わせ加圧した状態で、1000℃前後
に加熱、保持することにより得られる。この接合は、単
結晶材料と単結晶材料又は多結晶材料それぞれの相互拡
散による接合であり、極めて強固な接合が得られる方法
である。
【0016】しかし、従来知られている非磁性単結晶と
磁性単結晶との組み合せ、又は非磁性単結晶と磁性多結
晶との組み合せ(例えば、特開平5−225515号参
照)により接合基板を構成する場合、接合時の歪を考え
熱膨張係数のほぼ等しい材料の組み合せで構成したにも
かかわらず、接合の歩留まりが悪いという欠点があっ
た。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の磁気ヘッド用基板材料は、Fe23が5
1.0ないし52.0mol%,TiO2が9.2ない
し10.0mol%,残部がZnOの組成割合である非
磁性単結晶フェライトと、Fe23が53.5ないし5
5.0mol%,ZnOが16.0ないし20.0mo
l%、残部がMnOの組成割合である磁性単結晶フェラ
イト又は磁性多結晶フェライトとを接合して構成したこ
とを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施の形態を説明する。本発明は、上記課題を解決する
ために、鋭意研究した結果、従来の接合基板材料が比較
的熱膨張係数の等しい材料によって構成されていたのに
対し、歩留まり良く、非磁性単結晶と磁性結晶を接合で
き、磁気ヘッド用の基板材料として用いた場合、磁気特
性的にも良い、新たな材料の組み合せを得られることを
見出した。
【0019】ここで説明する本発明の磁気ヘッド用基板
材料は、先に図3、図4においてそれぞれ示した、積層
型磁気ヘッド30、MIG型磁気ヘッド40に適用して
いるので、構造の説明を省略する。
【0020】以下、非磁性単結晶と磁性結晶の接合基板
の具体的実施例について説明する。以下の実施例及び比
較例における接合基板の焼結作製条件は、次の通りであ
る。非磁性単結晶材料と磁性単結晶材料とのそれぞれの
相接合する面を充分に研磨し、互いの面を突き合わせ,
50ないし500kg/cm2の加圧力を加え加圧し、
窒素雰囲気中で、900ないし1200℃で、0.5な
いし3時間焼結することによって、接合基板を得る。
【0021】得られた接合基板について、クラックの有
無を外観上観察した。外観上クラックの確認できないも
のは、さらに詳しく観察するために、接合面が露出する
ように接合基板をスライスし、接合面を研磨して、顕微
鏡でクラックの有無を確認した。
【0022】実施例1 (1)から(3)の各成分を次の組成比で混合して非磁
性単結晶フェライトを作製した。 (1)Fe23 …51.0mol% (2)TiO2 …9.2mol% (3)ZnO …39.8mol% (4)から(6)の各成分を次の組成比で混合して磁性
単結晶フェライトを作製した。 (4)Fe23 …54.5mol% (5)ZnO …18.0mol% (6)MnO …27.5mol% 上記の非磁性単結晶フェライトと磁性単結晶フェライト
を上述の接合条件で接合した。接合の結果は、クラック
レスで接合できた。
【0023】実施例2 (1)から(3)の各成分を次の組成比で混合して非磁
性単結晶フェライトを作製した。 (1)Fe23 …51.0mol% (2)TiO2 …9.2mol% (3)ZnO …39.8mol% (4)から(6)の各成分を次の組成比で混合して磁性
単結晶フェライトを作製した。 (4)Fe23 …53.5mol% (5)ZnO …20.0mol% (6)MnO …26.5mol% 上記の非磁性単結晶フェライトと磁性単結晶フェライト
を上述の接合条件で接合した。接合の結果は、クラック
レスで接合できた。
【0024】実施例3 (1)から(3)の各成分を次の組成比で混合して非磁
性単結晶フェライトを作製した。 (1)Fe23 …51.0mol% (2)TiO2 …9.2mol% (3)ZnO …39.8mol% (4)から(6)の各成分を次の組成比で混合して磁性
単結晶フェライトを作製した。 (4)Fe23 …53.5mol% (5)ZnO …18.0mol% (6)MnO …28.5mol% 上記の非磁性単結晶フェライトと磁性単結晶フェライト
を上述の接合条件で接合した。接合の結果は、クラック
レスで接合できた。
【0025】実施例4 (1)から(3)の各成分を次の組成比で混合して非磁
性単結晶フェライトを作製した。 (1)Fe23 …51.0mol% (2)TiO2 …9.2mol% (3)ZnO …39.8mol% (4)から(6)の各成分を次の組成比で混合して磁性
単結晶フェライトを作製した。 (4)Fe23 …55.5mol% (5)ZnO …17.0mol% (6)MnO …27.5mol% 上記の非磁性単結晶フェライトと磁性単結晶フェライト
を上述の接合条件で接合した。接合の結果は、クラック
レスで接合できた。
【0026】実施例5 (1)から(3)の各成分を次の組成比で混合して非磁
性単結晶フェライトを作製した。 (1)Fe23 …51.0mol% (2)TiO2 …9.2mol% (3)ZnO …39.8mol% (4)から(6)の各成分を次の組成比で混合して磁性
単結晶フェライトを作製した。 (4)Fe23 …55.5mol% (5)ZnO …15.5mol% (6)MnO …29.0mol% 上記の非磁性単結晶フェライトと磁性単結晶フェライト
を上述の接合条件で接合した。接合の結果は、クラック
レスで接合できた。
【0027】実施例6 (1)から(3)の各成分を次の組成比で混合して非磁
性単結晶フェライトを作製した。 (1)Fe23 …51.0mol% (2)TiO2 …9.2mol% (3)ZnO …39.8mol% (4)から(6)の各成分を次の組成比で混合して磁性
単結晶フェライトを作製した。 (4)Fe23 …55.0mol% (5)ZnO …21.0mol% (6)MnO …24.0mol% 上記の非磁性単結晶フェライトと磁性単結晶フェライト
を上述の接合条件で接合した。接合の結果は、クラック
レスで接合できた。
【0028】比較例1 (1)から(3)の各成分を次の組成比で混合して非磁
性単結晶フェライトを作製した。 (1)Fe23 …51.0mol% (2)TiO2 …9.2mol% (3)ZnO …39.8mol% (4)から(6)の各成分を次の組成比で混合して磁性
単結晶フェライトを作製した。 (4)Fe23 …53.5mol% (5)ZnO …23.0mol% (6)MnO …23.5mol% 上記の非磁性単結晶フェライトと磁性単結晶フェライト
を上述の接合条件で接合した。接合の結果は、接合がで
きるがクラックが多い。
【0029】比較例2 (1)から(3)の各成分を次の組成比で混合して非磁
性単結晶フェライトを作製した。 (1)Fe23 …51.0mol% (2)TiO2 …9.2mol% (3)ZnO …39.8mol% (4)から(6)の各成分を次の組成比で混合して磁性
単結晶フェライトを作製した。 (4)Fe23 …56.0mol% (5)ZnO …23.0mol% (6)MnO …21.0mol% 上記の非磁性単結晶フェライトと磁性単結晶フェライト
を上述の接合条件で接合した。接合の結果は、接合後に
割れてしまった。
【0030】比較例3 (1)から(3)の各成分を次の組成比で混合して非磁
性単結晶フェライトを作製した。 (1)Fe23 …51.0mol% (2)TiO2 …9.2mol% (3)ZnO …39.8mol% (4)から(6)の各成分を次の組成比で混合して磁性
単結晶フェライトを作製した。 (4)Fe23 …64.0mol% (5)ZnO …15.0mol% (6)MnO …21.0mol% 上記の非磁性単結晶フェライトと磁性単結晶フェライト
を上述の接合条件で接合した。接合の結果は、接合後に
磁性単結晶が割れてしまった。
【0031】比較例4 (1)から(3)の各成分を次の組成比で混合して非磁
性単結晶フェライトを作製した。 (1)Fe23 …51.0mol% (2)TiO2 …9.2mol% (3)ZnO …39.8mol% (4)から(6)の各成分を次の組成比で混合して磁性
単結晶フェライトを作製した。 (4)Fe23 …54.5mol% (5)ZnO …10.0mol% (6)MnO …35.5mol% 上記の非磁性単結晶フェライトと磁性単結晶フェライト
を上述の接合条件で接合した。接合の結果は、接合後に
磁性単結晶が割れてしまった。
【0032】比較例5 (1)から(3)の各成分を次の組成比で混合して非磁
性単結晶フェライトを作製した。 (1)Fe23 …51.0mol% (2)TiO2 …9.2mol% (3)ZnO …39.8mol% (4)から(6)の各成分を次の組成比で混合して磁性
単結晶フェライトを作製した。 (4)Fe23 …52.5mol% (5)ZnO …17.0mol% (6)MnO …30.5mol% 上記の非磁性単結晶フェライトと磁性単結晶フェライト
を上述の接合条件で接合した。接合の結果は、接合でき
るが、一部にクラックあり。
【0033】比較例6 (1)から(3)の各成分を次の組成比で混合して非磁
性単結晶フェライトを作製した。 (1)Fe23 …51.0mol% (2)TiO2 …9.2mol% (3)ZnO …39.8mol% (4)から(6)の各成分を次の組成比で混合して磁性
単結晶フェライトを作製した。 (4)Fe23 …54.0mol% (5)ZnO …13.0mol% (6)MnO …33.0mol% 上記の非磁性単結晶フェライトと磁性単結晶フェライト
を上述の接合条件で接合した。接合の結果は、接合でき
るが、一部が割れる。
【0034】以上の結果をまとめたものが、図5であ
る。図5には、磁性単結晶の組成に対して、接合の結
果、クラックの発生しなかったものには○、接合できる
がクラックが発生したものを△、接合後に割れてしまっ
たものを×で、それぞれ表してある。
【0035】これによれば、非磁性単結晶フェライトと
接合されるに好適な磁性単結晶フェライトの組成範囲
は、Fe23が53.5ないし55mol%,ZnOが
16ないし20mol%、残部がMnOであることが分
かる。
【0036】以上、磁性結晶として、磁性単結晶フェラ
イトについて、説明したが、磁性単結晶フェライトの代
わりに、磁性多結晶フェライトを用いた場合は、さらに
広い組成割合で、良好な接合が得られることが確認され
ている。
【0037】さらに、非磁性単結晶フェライトの組成割
合については、 Fe23が51.0mol%,TiO
2が9.2mol%,残部がZnOの組成割合について
説明したが、実験によれば、Fe23が51.0ないし
52.0mol%,TiO2が9.2ないし10.0m
ol%,残部がZnOの組成割合で、良好な接合結果が
得られることが確認されている。
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、
接合基板として、Fe23が51.0ないし52.0m
ol%,TiO2が9.2ないし10.0mol%,残
部がZnOの組成割合である非磁性単結晶フェライト
と、Fe23が53.5ないし55.0mol%,Zn
Oが16.0ないし20.0mol%、残部がMnOの
組成割合である磁性単結晶フェライト又は磁性多結晶フ
ェライトとを接合して構成したことにより、クラックの
ない接合を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の積層型メタルヘッド及びMIG型メタル
ヘッドの斜視図である。
【図2】積層型メタルヘッドの製造工程図である。
【図3】従来の改良型の積層型メタルヘッドの斜視図で
ある。
【図4】従来の改良型のMIG型メタルヘッドの斜視図
である。
【図5】本発明に係る磁性単結晶フェライトの組成と接
合の状態の関係を示す図である。
【符号の説明】
1…金属磁性膜 2…非磁性基板 3…磁気ギャップ 4…巻線窓 10…積層型メタルヘッド 21…金属磁性膜 22…磁性結晶 23…非磁性結晶 24…磁気ギャップ 25…巻線窓 30…積層型メタルヘッド

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Fe23が51.0ないし52.0mol
    %,TiO2が9.2ないし10.0mol%,残部が
    ZnOの組成割合である非磁性単結晶フェライトと、F
    23が53.5ないし55.0mol%,ZnOが1
    6.0ないし20.0mol%、残部がMnOの組成割
    合である磁性単結晶フェライト又は磁性多結晶フェライ
    トとを接合して構成したことを特徴とする磁気ヘッド用
    基板材料。
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